(总分：81.00，做题时间：90分钟)
一、{{B}}基础题{{/B}}(总题数：0，分数：0.00) 二、{{B}}单项选择题{{/B}}(总题数：41，分数：41.00)
1.现代操作系统中，文件系统都有效地解决了文件重名(即允许不同的文件具有相同的文件名)问题，系统是通过______来实现这一功能的。
A.重名翻译机构 B.建立索引表 C.树形目录结构 D.建立指针
（分数：1.00） A. B. C. √ D.
解析：树形目录结构解决了多用户之间的文件命名问题。 2.在文件系统中，“open”系统调用的主要功能是______。
A.把文件的内容从外存储器读入到内存 B.把文件控制信息从外存储器读入到内存 C.把文件的FAT表从外存储器读入到内存 D.把磁盘的超级块从外存读入到内存
（分数：1.00） A. B. √ C. D.
解析：文件控制块是控制一个文件读写和管理文件的基础数据结构，当进程需要使用某个文件时，就会调用open()来打开文件。打开文件是将现存文件的控制管理信息从外存读到内存以便下一步使用，B选项正确。还有一个正确说法是，把文件的目录复制到内存指定的区域。 文件信息是在打开文件以后使用文件时才用到，A选项错误。 FAT表信息是在挂载文件系统时就读到系统里了，C选项错误。 超级块是自举用，启动系统时读入，D选项错误。
3.物理文件的组织方式是由______确定的。
A.应用程序 B.存储介质 C.外存容量
D.存储介质和操作系统
（分数：1.00） A. B. C. D. √
解析：物理文件的组织是文件管理的内容，而文件管理是操作系统的主要功能之一。此外，存储介质的特性也决定了文件的物理结构，如磁带机只能采用顺序存放方式。
4.在文件系统中，文件的不同物理结构有不同的优缺点。在下列物理结构中，______不具有直接读写文件的任意一个记录的能力。
A.连续结构 B.链接结构 C.索引结构 D.Hash结构
（分数：1.00） A. B. √ C. D.
解析：直接存取即为随机存取，采用连续分配和索引分配都适合于直接存取方式，只有采用链接分配的文件不具有随机存取特性。 链接分配的缺点有：不能随机访问盘块，块与块之间的链接指针需要占用空间，存在可靠性问题。
5.文件系统采用二级目录结构，这样可以______。
Ⅰ．缩短访问文件存储器的时间 Ⅱ．实现文件共享 Ⅲ．节省主存空间 Ⅳ．解决不同用户之间的文件名冲突
A.Ⅳ B.Ⅰ和Ⅳ C.Ⅲ和Ⅳ D.Ⅰ、Ⅱ和Ⅳ
（分数：1.00） A. B. √ C. D.
解析：二级目录结构的优点如下： ①提高了检索目录的速度，故Ⅰ正确。 ②可以解决文件重名问题，故Ⅳ正确。 ③不同用户还可以使用不同的文件名来访问系统中的同一个共享文件，但这并不是实现文件共享的方式，故Ⅱ错误。 Ⅲ更是明显错误，目录越多目录文件就越多，占用的主存空间自然就多了，不可能是节省主存空间。所以本题选择B选项。 知识点回顾： 文件的共享方式有：基于索引结点的共享方式和利用符号链实现文件共享。 基于索引结点的共享方式： 将文件的物理地址及其他的文件属性等信息不再放置在目录项中，而是放在索引结点中。目录项中有文件名和指向索引结点的指针，两个不同的目录项只需要指向相同的索引结点即可实现文件共享，即一个共享文件只有一个索引结点。不同的文件名的目录项需要共享，只需要在目录项中指向该索引结点即可。在索引结点中再增加一个计数值来统计指向该索引结点的目录项的个数，这样一来需要删除该文件的时候可以判断计数值，只有计数值为1时才删除该索引结点。
若计数器大于1，则把计数值减1即可。 利用符号链实现文件共享： 该方法是创建一个称为链接的新目录项。例如，为使用户A能共享用户B的一个文件F，在目录表中为用户A创建一个到文件F链接的新目录项。链接实际上是用另一个文件或目录的指针，可以是绝对路径或相对路径。这样的链接方式称为符号链接。
6.通常对文件系统来说，文件名及其属性可以集中在______中以便查找。
A.目录 B.索引 C.字典 D.作业控制块
（分数：1.00） A. √ B. C. D.
解析：一个计算机系统中有成千上万个文件，为了便于对文件进行存取和管理，计算机系统建立文件的索引，即文件名和文件物理位置之间的映射关系，这种文件的索引称为文件目录。 文件目录(File Directory)为每个文件设立一个表目。文件目录表目至少要包含文件名、物理地址、文件结构信息和存取控制信息等，以建立起文件名与物理地址的对应关系，实现按名存取文件。 7.对于一个文件的访问，常由______共同。
A.用户访问权限和文件属性 B.用户访问权限和用户优先级 C.优先级和文件属性 D.文件属性和口令
（分数：1.00） A. √ B. C. D.
解析：文件属性决定了对文件的访问控制，而用户访问权限决定了用户对文件的访问控制权限。 8.文件目录项中不包含的是______。
A.文件名
B.文件访问权限说明 C.文件控制块的物理位置 D.文件所在的物理位置
（分数：1.00） A. B. C. √ D.
解析：文件目录项(即文件控制块)通常由文件基本信息、存取控制信息和使用信息组成，而基本信息包含文件物理位置，显然在文件目录项中不包含文件控制块的物理位置的信息。 9.文件系统在创建一个文件时，为它建立一个______。
A.文件目录项 B.目录文件 C.逻辑结构 D.逻辑空间
（分数：1.00） A. √ B. C. D.
解析：一个文件对应一个文件控制块，所有文件控制块(即文件目录项)构成目录文件。 10.在文件系统中，以下不属于文件保护的方法是______。
A.口令 B.存取控制 C.用户权限表
D.读写之后使用关闭命令
（分数：1.00） A. B. C. D. √
解析：在文件系统中，口令、存取控制和用户权限表都是常用的文件保护方法。
11.操作系统为保证未件拥有者授权，任何其他用户不能使用该文件，所提供的解决方法是______。
A.文件保护 B.文件保密 C.文件存储 D.文件共享
（分数：1.00） A. √ B. C. D.
解析：文件保护是针对文件访问权限的保护。
12.在磁盘上容易导致存储碎片发生的物理文件结构是______。
A.链接文件 B.连续文件
C.索引文件 D.索引和链接文件
（分数：1.00） A. B. √ C. D.
解析：连续文件需占用连续的磁盘空间，容易导致存储碎片发生。 13.在文件系统中可命名的最小数据单位是______。
A.字符串 B.数据项 C.记录 D.文件
（分数：1.00） A. B. √ C. D.
解析：数据项是数据结构中讨论的最小单位，是数据记录中最基本的、不可分的有名数据单位，是具有含义的最小标识单位。
14.用户对文件进行存取的单位是______。
A.字符串 B.数据项 C.记录 D.文件
（分数：1.00） A. B. C. √ D. 解析：
15.利用Hash法查找文件时，如果目录中相应的目录项是空，则表示______。
A.文件名已修改 B.系统中无指定文件名 C.新创建的文件 D.修改已存文件名
（分数：1.00） A.
B. √ C. D.
解析：散列文件可将记录键值转换为相应记录的地址，若目录项为空，则表示系统中无指定文件名。 16.在用户使用完文件后必须做文件的关闭操作，这是为了______。
A.把文件的内容写到存储介质上去 B.释放使用文件时所占用的内存 C.切断进程与用户的联系
D.把文件控制块的有关内容写到文件的目录项中去
（分数：1.00） A. B. C. D. √
解析：文件在访问过程中可能对文件内容做了修改，比如记录的个数已改变，为了让文件控制块保存好更新了的信息，需要做选项D的内容。 17.下列______不是树形目录的优点。
A.解决了文件重名问题 B.提高了文件的检索速度 C.根目录到任何文件有多条通路 D.便于进行存储权限控制
（分数：1.00） A. B. C. √ D.
解析：在树形目录中，由于不存在环路的情况，所以从根目录到某个文件都有唯一的一条通路，只有少数通过链接指针进行共享的文件除外。同时，树形目录还有便于将多个文件进行分类存储，以及便于实现文件共享等优点。
18.下列选项中，不属于删除文件中需要完成的工作是______。
A.释放文件所占用的存储空间
B.在目录中删除该文件相应的目录项，即文件控制块 C.若文件为共享文件，还要对共享设置进行处理 D.对文件原存储单元全部清零
（分数：1.00） A. B. C. D. √
解析：文件删除一般是一种逻辑上的删除，选项A、B、C是其很好的总结。一般来说，文件删除并不像D选项说的那样对文件本身数据进行处理，实际在删除完的那一刻，文件数据还存放在其原来存储空间的位置上。 因此，只要被删除文件的存储空间不被覆盖使用，是可以恢复原文件的。 19.操作系统是通过______来对文件进行编排、增删、维护和检索的。
A.按名存取 B.数据逻辑地址 C.数据物理地址 D.文件属性
（分数：1.00） A. √ B. C. D.
解析：操作系统通过目录结构进行文件管理，目录最基本的功能就是通过文件名存储文件。 20.文件的保密是指防止文件被______。
A.篡改 B.破坏 C.窃取 D.删除
（分数：1.00） A. B. C. √ D.
解析：其余选项均为文件保护的目标。
21.由字符序列组成，文件内的信息不再划分结构，这是指______。
A.流式文件 B.记录式文件 C.顺序文件 D.有序文件
（分数：1.00） A. √ B. C. D.
解析：流式文件中构成文件的基本单位是字符，流式文件是有序字符的集合，其长度为该文件所包含的字符个数，所以又称为字符流文件。流式文件无结构，且管理简单，用户可以方便地对其进行操作。源程序、目标代码等文件属于流式文件。UNIX系统采用的是流式文件结构。 22.磁盘存储器由______组成。
Ⅰ．磁盘 Ⅱ．通道 Ⅲ．驱动器结构 Ⅳ．控制器 Ⅴ．缓冲区
A.Ⅰ、Ⅱ和Ⅴ B.Ⅰ、Ⅱ和Ⅳ C.Ⅰ、Ⅲ和Ⅳ D.Ⅰ、Ⅳ和Ⅴ
（分数：1.00） A. B. C. √ D.
解析：本题可采用排除法。首先可以排除通道，通道是一个于CPU的专门I/O控制的处理器，控制设备与内存直接进行数据交换。其次可以排除缓冲区，缓冲区为暂时置放输出或输入资料的内存。 23.磁盘的读写单位是______。
A.块 B.扇区 C.簇 D.字节
（分数：1.00） A. B. √ C. D.
解析：硬盘的读写是以柱面的扇区为单位的。柱面是整个盘体中所有磁面的半径相同的同心磁道，而把每个磁道划分为若干个区(就是所谓的扇区)。硬盘的写操作是先写满一个扇区，再写同一柱面的下一个扇区，在一个柱面完全写满前，磁头是不会移动到别的磁道上的。
24.设磁盘的转速为3000r/min，盘面划分成10个扇区，则读取一个扇区的时间为______。
A.20ms B.5ms C.2ms D.1ms
（分数：1.00） A. B. C. √ D.
解析：磁盘转速为3000r/min，每转的时间为1/3000min，即20ms，每个盘面有10个扇区，因此访问一个扇区的时间是2ms。
25.磁盘是可共享设备，因此每一时刻能启动它的作业数目为______。
A.任意多个 B.限定多个
C.至少一个 D.至多一个
（分数：1.00） A. B. C. D. √
解析：磁盘是可共享设备(互斥共享)，是指某一时间段内允许多个用户或进程使用它，但在某一时刻，只有一个作业能使用。
26.下列关于磁盘移臂调度算法的叙述中，错误的是______。
A.移臂调度的目的是减少寻道时间，包括先来先服务、最短寻找优先、电梯调度和循环扫描算法等
B.先来先服务算法是最简单且花费时间最短的调度算法
C.先来先服务算法不考虑访问的物理位置，只按到来的先后顺序进行调度 D.最短寻找时间优先和先来先服务调度算法会随时改变磁头的移动方向
（分数：1.00） A. B. √ C. D.
解析：先来先服务确实是最简单的调度算法，但效率很低。 27.下列关于存储器的论述中，错误的是______。
A.虚拟盘是一种易失性存储器，因此它通常只用于存放临时文件
B.优化文件物理块的分布可显著地减少寻道时间，因此能有效地提高磁盘I/O的速度 C.对于随机访问的文件，可通过提前读提高对数据的访问速度 D.延迟写可减少启动磁盘的次数，因此能有效地提高磁盘I/O的速度
（分数：1.00） A. B. C. √ D.
解析：A选项正确，“虚拟盘”是指用计算机的随机存储器(RAM)部分来模拟一个硬盘驱动器，执行一般的文件存储操作。真正的硬盘和虚拟盘两者间最重要区别就是虚拟盘仅存在于内存中，当关机或重新启动计算机时，虚拟盘上的信息将被丢失，所以在关机或重新启动计算机前，一定要及时把在虚拟盘上的重要的数据存放到真正的硬盘中。 B选项正确。 C选项错误，既然是随机访问的文件，那么其局部性就很差了，提前读必然是无效的。 D选项正确。延迟写是指把要写的计算机数据先都放到内存里，等积累至一定数量后再一次性地写到硬盘，以降低对硬盘的读写损耗。 28.下列关于磁盘的说法中，正确的是______。
Ⅰ．每个磁盘只有两个盘面，但为了方便读取，一般只使用其中一个盘面进行存取 Ⅱ．磁道是磁盘的最小物理存储单位
Ⅲ．磁盘在使用之前必须进行格式化，即把一个磁盘分成扇区以便磁盘控制器能读和写 Ⅳ．同一个磁道的柱状空间称为柱面，每个柱面上分为若干个扇区
A.Ⅰ和Ⅲ B.只有Ⅲ C.Ⅱ和Ⅳ D.只有Ⅳ
（分数：1.00） A. B. √ C. D.
解析：本题属于记忆性的题目，一个磁盘包括一个或多个盘片，每个盘片又有两个面，每个面可以划分为多个磁道(磁道可以理解为盘面上的一个个同心圆环)，不同盘片及盘面上的同一个磁道的柱状空间又称为柱面，每个磁道上分为若干个扇区(扇区是逻辑上的分法)。扇区是磁盘的最小物理存储单位。故Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ都是错的。 为了在磁盘上存储数据，必须对磁盘进行格式化，格式化就是把一个磁盘分成扇区以便磁盘控制器能读和写。故Ⅲ是对的。 所以本题选择B选项。 29.逻辑文件的组织形式由______决定。
A.存储介质特性 B.操作系统的管理方式 C.主存容量 D.用户
（分数：1.00） A. B. C. D. √
解析：文件结构包括逻辑结构和物理结构。逻辑结构是用户组织数据的结构形式，数据组织形式来自于需求，而物理结构是操作系统组织物理存储块的结构形式。因此说，逻辑文件的组织形式取决于用户，物理结构的选择取决于文件系统设计者针对硬件结构(如磁带介质很难实现链接结构和索引结构)所采取的策略(即A选项和B选项)。
30.在文件的逻辑系统中，不属于有结构文件的是______。
A.索引文件 B.分区文件 C.链接文件 D.索引顺序文件
（分数：1.00） A. B. √ C. D.
解析：记录式文件有结构文件，选项中索引文件、链接文件和索引顺序文件均为记录式文件，只有分区文件不是记录式文件。
31.下列选项中，文件中的数据必须顺序访问的是______。 Ⅰ．打印文件内容 Ⅱ．访问数据库 Ⅲ．访问线性表
A.Ⅲ B.Ⅰ C.Ⅱ D.Ⅰ和Ⅲ
（分数：1.00） A. B. √ C. D.
解析：Ⅰ打印文件内容：其实就是要访问文件字符流，必须是顺序访问的。 Ⅱ数据库：如打印第i条记录内容。该记录通过散列或索引技术找到。 Ⅲ线性表：如知道线性表长度，可以根据线性表下标，随机访问线性表元素。 所以选择B选项。
32.下列关于文件检索过程的叙述中，正确的有______。 Ⅰ．由用户提供路径和文件名，在目录文件中找到该文件目录 Ⅱ．由文件目录(文件控制块)中所描述的信息，得到该文件的逻辑地址 Ⅲ．根据文件存放的逻辑地址及其相应的存取方式访问该文件
A.Ⅰ B.Ⅰ和Ⅱ C.Ⅱ和Ⅲ D.Ⅲ
（分数：1.00） A. √ B. C. D.
解析：一般文件的检索过程如下： 1)由用户提供的路径和文件名，在目录文件中找到该文件目录。 2)由文件目录(文件控制块)中所描述的信息，查找到该文件存储的物理位置(如首块号)。 3)根据文件存放的物理结构及其相应的存取方式，访问该文件。 所以Ⅱ、Ⅲ的叙述都是错误的，应该是物理地址。 33.下列关于文件重命名的叙述中，正确的有______。
Ⅰ．使用文件重命名功能时，用户必须提供两个参数：旧文件名和新文件名 Ⅱ．从实现过程来看，文件重命名能完成的工作是修改目录表中的文件名
Ⅲ．通过复制功能实现文件重命名(即复制目标文件)，并给复制文件起一个新名字，然后删除旧文件，该方法除了费时些，效果跟原来重命名功能完全一样
A.Ⅰ B.Ⅰ和Ⅱ C.Ⅱ和Ⅲ D.全对
（分数：1.00） A. B. √ C. D.
解析：使用文件重命名功能时，用户必须提供两个参数：旧文件名和新文件名。实现该功能时，系统使用旧文件名查到文件目录，若找到旧文件名所在的目录，则将该目录表中文件名改为新文件名。从实现过程来看，文件重命名能完成的工作是修改目录表中的文件名，也就是说除文件名外，文件的其他特性都未改变。故Ⅰ、Ⅱ正确。 后一种实现方法，先进行文件复制并给文件起一个新名字，这是系统完成了一次物理文件复制工作，然后删除旧文件。虽然这样也能达到文件重命名的目的，但其实现过程比前一种要复杂、费时，并且新文件与旧文件的物理存放地址也不一样。故Ⅲ是错误的。 34.下面关于索引文件的论述中，错误的是______。
Ⅰ．索引文件中，索引表的每个表项中含有相应记录的关键字和存放该记录的物理地址
Ⅱ．文件进行检索时，首先从FCB中读出文件的第一个盘块号；而对索引文件进行检索时，应先从FCB中读出文件索引块的开始地址
Ⅲ．对于一个具有三级索引的文件，存取一个记录通常要访问三次磁盘
Ⅳ．在文件较大时，无论是进行顺序存取还是进行随机存储，通常都是以索引文件方式最快
A.Ⅰ、Ⅲ B.Ⅲ、Ⅳ C.Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ D.Ⅰ、Ⅱ
（分数：1.00） A. B. C. √ D.
解析：Ⅰ：索引表的表项中存放有该记录的逻辑地址，不是物理地址，故Ⅰ错误。 Ⅱ：基本概念，正确。 Ⅲ：在采用三级索引文件系统中，访问数据块分别需要访问第1、第2、第3级索引块(或索引表)及数据块，所以要访问4次磁盘。 Ⅳ：进行随机存储时，索引文件速度快，但进行顺序存取时以顺序文件方式快，故Ⅳ错误。 所以只有Ⅱ正确。 知识点回顾： 对于任何一个文件，都存在以下两种形式的结构。 1)文件逻辑结构：这是从用户观点出发所观察到的文件组织形式，是用户可以直接处理的数据及其结构，它于文件的物理特性。 2)文件物理结构又称为文件的存储结构，是指文件在外存上的存储组织形式。这不仅与存储介质的存储性能有关，而且还与所采用的外存分配方式有关。 文件逻辑结构又分为以下两大类： ①有结构文件，又称为记录式文件。 ②无结构文件，又称为流式文件。 在有结构文件中，有顺序文件、索引文件、索引顺序文件3种文件。 以上都是为了说明索引文件属于文件逻辑结构的内容，其指向的只能是文件的逻辑地址。
35.通常对文件系统来说，文件名及属性可以集中在______中以便查询。
A.目录 B.索引 C.字典 D.作业控制块
（分数：1.00）
A. √ B. C. D.
解析：文件与文件控制块一一对应，人们把文件控制块的有序集合称为文件目录，即一个文件控制块就是一个文件目录项。文件控制块中包含的信息有文件名、文件的结构、文件的物理位置、存取控制信息和管理信息。
36.______结构的文件最适合于随机存取的应用场合。
A.流式 B.索引 C.链接 D.顺序
（分数：1.00） A. B. C. D. √
解析：连续分配(顺序文件)具有随机存取功能，但不便于文件长度的动态增长。链接分配便于文件长度的动态增长，但不具有随机存取功能。索引分配既具有随机存取功能，也便于文件长度动态增长。 适合随机存取的程度总结为：连续分配＞索引分配＞链接分配。 37.设置当前目录的主要目的是为了______。
A.节约主存空间 B.加快文件查找速度 C.节省辅存空间 D.便于打开文件
（分数：1.00） A. B. √ C. D.
解析：在文件系统中，可为每个进程设置一个“当前目录”，又称为“工作目录”。进程对各文件的访问都是相对于“当前目录”进行的。此时对各文件所使用的路径名，只需从当前目录开始，再逐级通过中间的目录文件，最后到达要访问的数据文件。将这一路径上的全部目录文件名与数据文件名用“/”连接而成的路径名称为相对路径名。从树根开始的路径名，称为绝对路径名。 在文件系统中，设置当前目录的主要目的是为了加快文件的查找速度。有了当前目录，就可以使用相对路径，查找文件从当前路径开始，使用部分路径名。 当前目录一般存放在内存中，可以根据需要改变。 38.下列算法中，用于磁盘臂调度的是______。
A.时间片轮转法 B.优先级高者优先算法 C.最短寻道时间优先 D.LRU算法
（分数：1.00） A. B. C. √ D.
解析：磁盘调度算法：先来先服务(First Come First Setwed，FCFS)算法、最短寻道时间优先(Shortest Seek Time First，SSTF)算法、扫描(SCAN)算法、循环扫描(CSCAN)算法、FSCAN调度算法。 时间片轮转法和优先级高者优先算法属于处理器调度算法。LRU算法属于页面置换算法。 39.在磁盘上容易导致存储碎片发生的物理文件结构是______。
A.链接 B.连续 C.索引 D.索引和链接
（分数：1.00） A. B. √ C. D.
解析：连续文件的优点是在顺序存取时速度较快，因为这类文件往往被从头到尾依次存取。但连续文件也存在如下缺点：①要求建立文件时就确定它的长度，依次来分配相应的存储空间，这往往很难实现；②不便于文件的动态扩充，在实际计算时，作为输出结果的文件往往随执行过程不断增加新内容，当该文件需要扩大空间而其后的存储单元已被别的文件占用时，就必须另外寻找一个足够大的空间，把原空间中的内容和新加入的内容复制进去；③可能出现外部碎片，就是在存储介质上存在很多空闲块，但它们都不连续，无法被连续文件使用，造成浪费。
40.机房新购买一台外存储器——磁盘，其m个柱面，每个柱面有n个磁道，每个磁道有p个存储块(即扇区)，每个存储块有q字节。假定将这台磁盘机安装在字节处理器中，并采用位示图方式管理空间的分配和回收，那么系统需要划出______字节来建立这张位示图。
A.mnp B.mnpq C.mnp/8 D.mnpq/8
（分数：1.00） A. B. C. √ D.
解析：位示图管理方式中，每个磁盘块由1位(bit)来表示，所以只要计算有多少个存储块即可。从已知可得，一共有mnp个存储块，因此需要mnp位=mnp/8字节，因此本题选C。 41.为防止系统故障造成文件被破坏，通常可采用______方法来保护文件。
A.存储控制矩阵 B.定时转储文件
C.设置口令 D.密码转换
（分数：1.00） A. B. √ C. D.
解析：系统故障并非用户造成的，因此针对用户的文件保护方法都无效，即A、C都错，D是无关干扰项，只有定时备份才是解决办法，因此本题选B。
三、{{B}}综合应用题{{/B}}(总题数：2，分数：40.00)
一个磁盘机有19456个柱面、16个读写磁头，并且每个磁道有63个扇区。磁盘以5400r/min的速度旋转。试问：（分数：22.00）
(1).如果磁盘的平均寻道时间是10ms，那么读一个扇区的平均时间是多少?（分数：4.40）
__________________________________________________________________________________________ 正确答案：(读一个扇区的平均等待时间为旋转半周的时间，即为(60/5400)/2s=5.55ms，传输时间为(60/5400)/63s=0.18ms，因此读一个扇区的平均时间为5.55ms+0.18ms+10ms=15.73ms。) 解析：
(2).在一个请求分页系统中，若将该磁盘用做交换设备，而且页面大小和扇区的大小相同。读入一个换出页的平均时间和上面计算的相同。假设一个页必须被换出，则寻找换入页的时间将只有1ms，那么传输这两个页的平均时间是多少?（分数：4.40）
__________________________________________________________________________________________ 正确答案：(换出页时间为15.73ms，换入页时间为(1+5.55+0.18)ms=6.73ms，传输这两个页的平均时间为(6.73+15.73)ms=22.46ms。) 解析：
(3).如果在该系统中打开的文件数目远远多于驱动器的数目，对磁盘机有什么影响?（分数：4.40） __________________________________________________________________________________________ 正确答案：(可能会产生两个后果，第一个后果是“饥饿”，这是由于请求磁盘I/O操作的应用程序得不到满足而长时间在阻塞队列等待，从而导致“饥饿”；第二个后果是“抖动”，由于每次磁盘I/O操作完成后，都要进行磁盘的换入/换出，从而导致“抖动”。) 解析：
(4).假定磁盘的旋转速度为每圈20ms，格式化时每个磁道被分成10个扇区。现有10个逻辑记录存放在同一磁道上，其排列顺序见下表。
{{B}}逻辑记录存放在同一磁道上的排列顺序{{/B}} 扇区 逻辑记录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 A B C D E F G H I J 处理程序要顺序处理这些记录，每读出一个记录要花费4ms的时间进行处理，然后再顺序读下一个记录并进行处理，直到处理完这些记录，请回答： 1)顺序处理完成这10个记录总共花费了多少时间?
2)给出一种记录优化分布方案，使处理程序能在最短时间内处理完成这10个记录，并计算优化时间。（分数：4.40）
__________________________________________________________________________________________ 正确答案：(磁盘的旋转速度为每圈20ms，每圈有10个扇区，那么每个扇区需要20ms/10=2ms，由于每读
出一个记录要花费额外的4ms的时间进行处理，而这个时间段中磁盘已旋转4ms/2ms=2个扇区，所以合理优化记录的排列顺序，使得在处理完一个记录时磁盘正好旋转到下一个记录起始处，可以提高处理效率。 1)顺序处理完成这10个记录总共花费时间的计算过程如下： A(读取A完毕)→B→C(处理A完毕)→
D→…→A→B(读取B完毕)→C→D(处理B完毕)→ E→…→B→C(读取C完毕)→D→E(处理C完毕)→ B→…→H→J(读取J完毕)→A→B(处理J完毕)
读取并处理完A记录后磁头移动到3、4交接处，花费时间为2ms+4ms=6ms，接下来每次读取一个记录，都是先移动8个扇区位置再进行读取(移动1个扇区)和处理(移动2个 扇区)，即每次需移动11个扇区，故总共花费时间为 6ms+9×11×2ms=204ms 2)优化记录见表。
{{B}}优化记录表{{/B}} 扇区
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
逻辑记录 A H E B I F C I G D
优化后，每次读取并处理完一个记录时，磁盘正好旋转到下一个记录起始处。 A(读取A完毕)→H→E(处理A完毕)→ B(读取B完毕)→I→F(处理B完毕)→ C(读取C完毕)→J→G(处理C完毕)→ [*]
J(读取J完毕)→G→D(处理J完毕)→
每次读取到处理完一次记录都是移动3个扇区，花费时间为6ms。一共10个记录，总共花费时间为10×6ms=60ms) 解析：
(5).磁盘请求以10，22，20，2，40，6，38磁道的序列到达磁盘驱动器。寻道时每个柱面移动需要6ms，以下各算法的寻道时间是多少?假设磁臂的起始位置位于磁道18。 1)先来先服务算法。 2)最短寻道时间优先算法。 3)SCAN算法(电梯算法，初始为向小磁道移动)。（分数：4.40）
__________________________________________________________________________________________ 正确答案：(各算法的工作过程如下： 1)先来先服务算法。 磁道访问序列：18→10→22→20→2→40→6→38 移动磁道数分别为：8、12、2、18、38、34、32 由于每个柱面移动需要6ms，因此总共需要的寻道时间为：(8+12+2+18+38+34+32)×6ms=8ms 2)最短寻道时间优先算法。 磁道访问序列：
18→20→22→10→6→2→38→40 移动磁道数分别为：2、2、12、4、4、36、2 由于每个柱面移动需要6ms，因此总共需要的寻道时间为：(2+2+12+4+4+36+2)×6ms=372ms 3)SCAN算法。 磁道访问序列：
18→10→6→2→0→20→22→38→40 移动磁道数分别为：8、4、4、2、20、2、16、2 由于每个柱面移动需要6ms，因此总共需要的寻道时间为：(8+4+4+2+20+2+16+2)×6ms=348ms) 解析：
某文件系统以磁盘作为文件存储器，物理块大小为512B，有文件A，包含了590个逻辑记录，每个记录占255B，每个物理块存取2个记录。文件A在文件目录中的结构如图所示。
此树形文件目录结构由根目录节点、作为目录文件的中间节点和作为信息文件的页节点组成。每个目录项占127B，每个物理块存放4个目录项。根目录的内容常驻内存。（分数：18.00）
(1).若采用串联文件结构，设每块的勾连字占2B，如果要将文件A读入内存，至少要存取几次硬盘?为什么?（分数：4.50）
__________________________________________________________________________________________ 正确答案：(为了将A读入内存，首先要找到相关的目录信息。 由127×4+2=510＜512可知，一个物理块在链式存储结构下可存放4个目录项及链接信息，由root起，第一次读取硬盘可得bin、dev、etc、boot的信息和下一个物理块的地址，第二次读硬盘可得usr的信息(包括user1的地址)，第三次读硬盘可得user1的信息(包括mytext的地址)，第四次读硬盘可得mytext的信息(包括A的地址)。 由255×2+2=512可知，一个物理块在链式存储结构下可存放2个记录及下一个物理块的地址。而文件A有590条记录，占了295个物理块，因此读入内存至少需要读取295次，加上找到A地址的4次，一共是299次。) 解析：
(2).若文件采用连续文件结构，要将文件A的逻辑记录号为480的记录读入内存，至少要存取几次硬盘?为什么?（分数：4.50）
__________________________________________________________________________________________ 正确答案：(当文件是连续文件时，由于只需一次读盘操作便可获取usr的物理块地址，故一共只需要读硬盘3次就可以找到A的地址，而知道A地址之后，通过计算，只需1次读硬盘就可以读出第480个记录，因此一共是需要4次。 [注] 串联文件采用链式存储管理，与连续存储管理的最大区别是链式存储管理不能随机存取，必须先依次存取前面的记录才能找到所需的记录。) 解析：
(3).就文件系统的设计，回答如下问题。 1)子目录可以当做特殊的文件，也可以当做一般的数据文件看待，请分析其优缺点。 2)列举5种以上流行的文件系统，并指出它们分别在什么操作系统中使用。 3)用路径、文件名可以唯一地确定一个文件，但操作效率不是很理想(或者说，通过路径找文件比较费时间)。采用什么方法可以改进之?（分数：4.50）
__________________________________________________________________________________________ 正确答案：(根据题意： 1)如果将子目录当成一般的数据文件，则可以使用一般文件按操作方法对其进行操作。这种方法简化了系统设计，但因为目录文件是由各文件的FCB组成的，是操作系统对文件操作的唯一途径和凭证，当采用普通文件操作对其访问时，可能会造成数据的破坏和丢失，产生严重后果。作为特殊文件时，可采用特殊方法对其访问，可采用特殊方法进行读取，操作系统为此要增加专门的系统调用。虽然系统开销增加，但有助于保护子目录文件。 2)列举如下。 ①EXT2：功能强大的Linux系统。 ②MSDOS：和MS-DOS兼容的FAT文件系统。 ③EXT3：以EXT2文件系统为基础加上日志支持的新版本就是EXT3文件系统，它和EXT2文件系统在硬盘布局上是完全一样的，其差别仅仅是EXT3文件系统在硬盘上多出了一个特殊的journalinode(可以理解为一个特殊文件)，用来记录文件系统的日志，这种文件系统叫做日志文件系统(Journaling File System)。 ④UMSDOS：对Linux中MSDOS文件系统驱动程序的扩展，以便能支持长文件名、所有者、许可、链接和设备文件。它使得通常的MSDOS文件系统可以当做Linux固有的文件系统一样使用。 ⑤VFAT：Microsoft对原FAT文件系统进行了扩展，可以支持长文件名。 ⑥NFS：网络文件系统。 ⑦NTFS：Windows NT的文件系统。 ⑧HPFS：高性能文件系统，是OS/2的文件系统。 ⑨ISO9660：该文件系统是标准的CD-ROM文件系统。 3)可以采用当前目录的方法，使用相对路径对文件进行存取。 在文件系统中，可为每个进程设置一个“当前目录”，又称为“工作目录”。进程对各文件的访问都是相对于“当前目录”进行的。此时对各文件所使用的路径名只需从当前目录开始，再逐级通过中间的目录文件，最后到达要访问的数据文件。将这一路经上的全部目录文件名与数据文件名用“/”连接而形成的路径名称为相对路径名。在文件系统中，设置当前目录可以加快文件的查找速度。有了当前目录，就可以使用相对路径，查找文件从当前路径开始，使用部分路径名。) 解析：
(4).文件系统的性能可以表现在多个方面，尤其是对文件访问的快速性上，请问：为了提高对文件的方法速度，有哪些可行的方法?（分数：4.50）
__________________________________________________________________________________________ 正确答案：(为了提高对文件的访问速度，可从以下几个层面上着手： ①改进文件的目录结构以及检索目录的方法，来减少对文件的查找时间。 ②选择好的文件存储结构，以提高对文件的访问速度。 ③提高磁盘I/O速度，以提高对数据的传输速度。 ④改进目录实现算法，以提高整个文件系统的效率、性能和可靠性。)
解析：
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